Olimlar yerdan tashqaridagi hayotni qanday izlaydilar

2024 Muallif: Seth Attwood | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-16 16:19

Ehtimol, koinotda boshqa odamlar yashaydigan dunyolar mavjuddir. Ammo, biz ularni topgunimizcha, minimal dastur Yerdan tashqarida hayot hech bo'lmaganda qandaydir shaklda ekanligini isbotlashdir. Biz bunga qanchalik yaqinmiz?

So'nggi paytlarda biz erdan tashqaridagi hayot mavjudligini "ishora qilishi mumkin bo'lgan" kashfiyotlar haqida ko'proq eshitamiz. Faqat 2020-yil sentabrida Venerada fosfin gazi - mikroblar hayotining potentsial belgisi - va Marsda mikroblar ham mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan tuzli ko'llar topilgani haqida ma'lum bo'ldi.

Ammo so'nggi 150 yil ichida koinot tadqiqotchilari bir necha bor orzu-havasdan voz kechishdi. Asosiy savolga hali ham ishonchli javob yo'q. Yoki baribir bormi, lekin olimlar odatidan ehtiyot bo'lishadi?

Teleskop chiziqlari

1870-yillarda italyan astronomi Jovanni Skiaparelli teleskop orqali Mars yuzasida uzun va ingichka chiziqlarni ko‘rib, ularni “kanallar” deb e’lon qildi. U o'zining kashfiyoti haqidagi kitobga bir ma'noda "Mars sayyorasidagi hayot" deb nom berdi. “Marsda bizning yer landshaftini tashkil etuvchi suratlarga o‘xshash suratlarni ko‘rmaslik qiyin”, - deb yozadi u.

Italiyada canali so'zi ham tabiiy, ham sun'iy kanallarni anglatardi (olimning o'zi ularning tabiatiga ishonch hosil qilmagan), lekin tarjima qilinganda bu noaniqlikni yo'qotgan. Schiaparelli izdoshlari qurg'oqchil iqlim sharoitida ulkan sug'orish inshootlarini yaratgan qattiq Mars tsivilizatsiyasi haqida allaqachon aniq aytib berishgan.

1908 yilda Persival Louellning "Mars va uning kanallari" kitobini o'qigan Lenin shunday yozgan edi: "Ilmiy ish. Marsda aholi yashashi, kanallar texnologiya mo''jizasi ekanligi, u yerdagi odamlarning 2/3 barobar katta bo'lishi kerakligini isbotlaydi. mahalliy odamlar, bundan tashqari, tanasi bilan, va patlar yoki hayvon terilari bilan qoplangan, to'rt yoki olti oyoqli.

N … ha, muallifimiz bizni aldab, Mars go'zallarini to'liq ta'riflab, retsept bo'yicha bo'lishi kerak: "Paxta haqiqatlar zulmatlari biz uchun yolg'onni ko'tarishdan ko'ra azizroqdir". Louell millioner va sobiq diplomat edi. U astronomiyani yaxshi ko'rar edi va Amerikadagi eng ilg'or rasadxonalardan birini qurish uchun o'z puliga sarfladi. Aynan Louell tufayli Mars hayoti mavzusi dunyodagi eng yirik gazetalarning birinchi sahifalarida paydo bo'ldi.

To'g'ri, 19-asrning oxirida ko'plab tadqiqotchilar "kanallar" ning ochilishiga shubha bilan qarashgan. Kuzatishlar doimiy ravishda turli xil natijalar berdi - kartalar hatto Schiaparelli va Loeull uchun ham farq qildi. 1907 yilda biolog Alfred Uolles Mars yuzasidagi harorat Louell taxmin qilganidan ancha past ekanligini va atmosfera bosimi suvning suyuq holatda bo'lishi uchun juda past ekanligini isbotladi.

1970-yillarda koinotdan sayyorani suratga olgan “Mariner-9” sayyoralararo stansiyasi kanallar tarixiga nuqta qo‘ydi: “kanallar” optik illyuziya bo‘lib chiqdi.

20-asrning ikkinchi yarmidan boshlab, yuqori darajada tashkil etilgan hayotni topish umidlari susaydi. Kosmik kemalardan foydalangan holda olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, yaqin atrofdagi sayyoralardagi sharoitlar hatto Yerdagi sharoitlarga ham yaqin emas: juda kuchli haroratning pasayishi, kislorod belgilarisiz atmosfera, kuchli shamol va ulkan bosim.

Boshqa tomondan, Yerdagi hayotning rivojlanishini o'rganish kosmosda shunga o'xshash jarayonlarni izlashga qiziqish uyg'otdi. Axir, biz hali ham hayotning qanday va nima tufayli paydo bo'lganini bilmaymiz.

So‘nggi yillarda bu yo‘nalishda ko‘plab tadbirlar amalga oshirildi. Asosiy qiziqish suvni, oqsil hayot shakllari paydo bo'lishi mumkin bo'lgan organik birikmalarni, shuningdek, biosignatures (jonli mavjudotlar tomonidan ishlab chiqariladigan moddalar) va meteoritlardagi bakteriyalarning mumkin bo'lgan izlarini qidirishdir.

Suyuqlik isboti

Suvning mavjudligi biz bilgan hayotning mavjudligi uchun zaruriy shartdir. Suv ma'lum turdagi oqsillar uchun hal qiluvchi va katalizator vazifasini bajaradi. Shuningdek, u kimyoviy reaktsiyalar va ozuqa moddalarini tashish uchun ideal vositadir. Bundan tashqari, suv infraqizil nurlanishni o'zlashtiradi, shuning uchun u issiqlikni saqlab qolishi mumkin - bu yorug'likdan ancha uzoqda joylashgan sovuq samoviy jismlar uchun muhimdir.

Kuzatish ma'lumotlari shuni ko'rsatadiki, suv qattiq, suyuq yoki gazsimon holatda Merkuriy qutblarida, meteoritlar va kometalar ichida, shuningdek, Yupiter, Saturn, Uran va Neptunda mavjud. Olimlar, shuningdek, Yupiterning Yevropa, Ganimed va Kallisto yo‘ldoshlarida suyuq suvdan iborat keng er osti okeanlari borligini taxmin qilishdi. Ular u yoki bu shaklda yulduzlararo gazda va hatto yulduzlar fotosferasi kabi ajoyib joylarda ham topdilar.

Ammo suv izlarini o'rganish astrobiologlar (yerdan tashqari biologiya bo'yicha mutaxassislar) uchun faqat boshqa qulay sharoitlar mavjud bo'lganda istiqbolli bo'lishi mumkin. Misol uchun, bir xil Saturn va Yupiterdagi harorat, bosim va kimyoviy tarkib tirik organizmlar ularga moslasha olishi uchun juda ekstremal va o'zgaruvchan.

Yana bir narsa - bizga yaqin sayyoralar. Bugungi kunda ular mehmondo'st ko'rinsa ham, ularda "avvalgi hashamat qoldiqlari" bo'lgan kichik vohalar qolishi mumkin.

2002 yilda Mars Odissey orbitasi Mars yuzasi ostida suv muzining konlarini topdi. Olti yil o'tgach, Feniks zondi qutbdan muz namunasidan suyuq suv olib, avvalgisining natijalarini tasdiqladi.

Bu Marsda yaqinda (astronomik me'yorlar bo'yicha) suyuq suv mavjudligi haqidagi nazariyaga mos edi. Ba'zi manbalarga ko'ra, Qizil sayyorada yomg'ir "atigi" 3,5 milliard yil oldin, boshqalarga ko'ra - hatto 1,25 million yil oldin.

Biroq, darhol to'siq paydo bo'ldi: Mars yuzasida suv suyuq holatda bo'lishi mumkin emas. Past atmosfera bosimida u darhol qaynay boshlaydi va bug'lanadi - yoki muzlaydi. Shuning uchun sayyoramiz yuzasida ma'lum bo'lgan suvning katta qismi muz holatidadir. Eng qiziq narsa yer ostida sodir bo'lishiga umid bor edi. Mars ostidagi sho'r ko'llar haqidagi gipoteza shunday paydo bo'ldi. Va boshqa kuni u tasdiqnoma oldi.

Italiya kosmik agentligi olimlari Marsning qutblaridan birida 1,5 kilometrdan ortiq chuqurlikda joylashgan suyuq suvli to‘rtta ko‘l tizimini topdi. Kashfiyot radio tovush ma'lumotlari yordamida amalga oshirildi: qurilma radioto'lqinlarni sayyoramizning ichki qismiga yo'naltiradi va olimlar ularni aks ettirish orqali uning tarkibi va tuzilishini aniqlaydilar.

Butun ko‘llar tizimining mavjudligi, ish mualliflarining fikricha, bu Mars uchun oddiy hodisa ekanligidan dalolat beradi.

Mars ko'llarida tuzlarning aniq o'ziga xos kontsentratsiyasi, shuningdek ularning tarkibi hali ham noma'lum. Mars dasturining ilmiy direktori Roberto Oroseining so'zlariga ko'ra, biz "o'nlab foiz" tuz bilan juda kuchli echimlar haqida gapiramiz.

Yerda yuqori sho'rlanishni yaxshi ko'radigan halofil mikroblar bor, deb tushuntiradi mikrobiolog Elizaveta Bonch-Osmolovskaya. Ular suv-elektr muvozanatini saqlashga va hujayra tuzilmalarini himoya qilishga yordam beradigan moddalarni chiqaradilar. Ammo konsentratsiyasi 30% gacha bo'lgan juda sho'r er osti ko'llarida (brinlar) ham bunday mikroblar kam.

Oroseyning fikricha, sayyora yuzasida iliqroq iqlim va suv mavjud bo‘lgan va sharoitlar erta Yerga o‘xshagan paytda mavjud bo‘lgan hayot shakllarining izlari Mars ko‘llarida qolishi mumkin edi.

Ammo yana bir to'siq bor: suvning o'zi. Mars tuprog'i perxloratlarga - perklorik kislota tuzlariga boy. Perklorat eritmalari oddiy yoki hatto dengiz suviga qaraganda ancha past haroratlarda muzlaydi. Ammo muammo shundaki, perkloratlar faol oksidlovchilardir. Ular organik molekulalarning parchalanishiga yordam beradi, ya'ni ular mikroblar uchun zararli.

Ehtimol, biz hayotning eng og'ir sharoitlarga moslashish qobiliyatini kam baholaymiz. Ammo buni isbotlash uchun siz kamida bitta tirik hujayrani topishingiz kerak.

Olovsiz "g'ishtlar"

Erda yashaydigan hayot shakllarini uglerodli murakkab organik molekulalarsiz tasavvur qilib bo'lmaydi. Har bir uglerod atomi bir vaqtning o'zida boshqa atomlar bilan to'rttagacha aloqa hosil qilishi mumkin, bu esa juda ko'p birikmalarga olib keladi. Uglerod "skeleti" barcha organik moddalar, jumladan, hayotning eng muhim "qurilish bloklari" hisoblangan oqsillar, polisaxaridlar va nuklein kislotalarning asosida mavjud.

Panspermiya gipotezasi shunchaki hayotning eng oddiy shakllarida Yerga kosmosdan kelganligini tasdiqlaydi. Yulduzlararo fazoda bir joyda murakkab molekulalarni yig'ish imkonini beradigan sharoitlar paydo bo'ldi.

Ehtimol, hujayra shaklida emas, balki eng oddiy tarzda ko'payadigan va molekulaning omon qolishi uchun zarur bo'lgan ma'lumotlarni kodlay oladigan o'ziga xos protogenom - nukleotidlar shaklida.

Birinchi marta bunday xulosalar uchun asoslar 50 yil oldin paydo bo'lgan. Uratsil va ksantin molekulalari 1969 yilda Avstraliyada qulagan Marchison meteoriti ichidan topilgan. Bular nukleotidlarni hosil qilishga qodir azotli asoslar bo'lib, ulardan nuklein kislota polimerlari - DNK va RNK allaqachon tuzilgan.

Olimlarning vazifasi bu topilmalar yiqilishdan keyin Yerning ifloslanishi oqibati yoki yerdan tashqarida kelib chiqishini aniqlash edi. Va 2008 yilda radiokarbon usulidan foydalanib, urasil va ksantin haqiqatan ham meteorit Yerga tushishidan oldin hosil bo'lganligini aniqlash mumkin edi.

Endi Marchison va shunga o'xshash meteoritlarda (ular uglerodli xondritlar deb ataladi) olimlar DNK va RNK tuziladigan barcha turdagi asoslarni topdilar: murakkab shakar, shu jumladan riboza va deoksiriboza, turli xil aminokislotalar, shu jumladan muhim yog'li kislotalar. Bundan tashqari, organik moddalar to'g'ridan-to'g'ri kosmosda hosil bo'lganligi haqida ko'rsatmalar mavjud.

2016-yilda Yevropa kosmik agentligining Rosetta apparati yordamida Gerasimenko kometasining dumida eng oddiy aminokislota – glitsin, shuningdek, hayotning kelib chiqishi uchun ham muhim komponent bo‘lgan fosfor izlari topilgan edi. -Churyumov.

Ammo bunday kashfiyotlar Yerga qanday qilib hayot keltirilishi mumkinligini ko'rsatadi. U uzoq vaqt er sharoitidan tashqarida yashay oladimi va rivojlana oladimi, hali ham noaniq. “Yirik molekulalar, murakkab molekulalar, ularni hech qanday variantsiz Yerda organik deb tasniflagan bo‘lardik, kosmosda tirik mavjudotlar ishtirokisiz sintezlanishi mumkin, - deydi astronom Dmitriy Vibe.“Biz bilamizki, yulduzlararo organik moddalar Quyosh tizimiga kirib kelgan va Ammo keyin u bilan yana bir narsa sodir bo'ldi - izotopik tarkibi va simmetriyasi o'zgardi.

Atmosferadagi izlar

Hayotni qidirishning yana bir istiqbolli usuli biosignatures yoki biomarkerlar bilan bog'liq. Bular sayyoramizning atmosferasida yoki tuprog'ida mavjudligi hayot mavjudligini aniq ko'rsatadigan moddalardir. Masalan, Yer atmosferasida o'simliklar va yashil suv o'tlari ishtirokidagi fotosintez natijasida hosil bo'lgan kislorod juda ko'p. Shuningdek, uning tarkibida ko'plab metan va karbonat angidrid mavjud bo'lib, ular nafas olish jarayonida gaz almashinuvi jarayonida bakteriyalar va boshqa tirik organizmlar tomonidan ishlab chiqariladi.

Ammo atmosferada (shuningdek, suvda) metan yoki kislorod izlarini topish hali shampanni ochish uchun sabab emas. Misol uchun, metanni yulduzga o'xshash jismlar - jigarrang mittilar atmosferasida ham topish mumkin.

Va kislorod kuchli ultrabinafsha nurlanish ta'sirida suv bug'ining bo'linishi natijasida hosil bo'lishi mumkin. Bunday sharoitlar GJ 1132b ekzosayyorasida kuzatiladi, bu erda harorat 230 daraja Selsiyga etadi. Bunday sharoitda hayot mumkin emas.

Gazni biosignature deb hisoblash uchun uning biogen kelib chiqishi isbotlanishi, ya'ni tirik mavjudotlar faoliyati natijasida aniq hosil bo'lishi kerak. Gazlarning bunday kelib chiqishi, masalan, ularning atmosferadagi o'zgaruvchanligi bilan ko'rsatiladi. Kuzatishlar shuni ko'rsatadiki, Yerdagi metan darajasi faslga qarab o'zgarib turadi (jonli mavjudotlarning faolligi esa mavsumga bog'liq).

Agar boshqa sayyorada metan atmosferadan yo'qolsa, u paydo bo'ladi (va bu, masalan, bir yil davomida qayd etilishi mumkin), demak, kimdir uni chiqaradi.

Mars yana "tirik" metanning mumkin bo'lgan manbalaridan biri bo'lib chiqdi. Uning tuproqdagi birinchi belgilari 1970-yillarda sayyoraga faqat organik moddalarni qidirish uchun yuborilgan Viking dasturining qurilmalari tomonidan aniqlangan. Xlor bilan birgalikda topilgan metan molekulalari dastlab dalil sifatida olingan. Ammo 2010 yilda bir qator tadqiqotchilar bu nuqtai nazarni qayta ko'rib chiqdilar.

Ular Mars tuprog'ida bizga ma'lum bo'lgan perkloratlar qizdirilganda organik moddalarning ko'p qismini yo'q qilishini aniqladilar. Va vikinglardan olingan namunalar qizdirildi.

Mars atmosferasida metan izlari birinchi marta 2003 yilda topilgan. Topilma darhol Marsning yashashga yaroqliligi haqidagi suhbatlarni jonlantirdi. Gap shundaki, atmosferadagi bu gazning har qanday muhim miqdori uzoq davom etmaydi, balki ultrabinafsha nurlanish ta'sirida yo'q qilinadi. Va agar metan parchalanmasa, olimlar Qizil sayyorada bu gazning doimiy manbai bor degan xulosaga kelishdi. Va shunga qaramay, olimlarda qat'iy ishonch yo'q edi: olingan ma'lumotlar topilgan metan xuddi shu "ifloslanish" ekanligini istisno qilmadi.

Ammo Curiosity roverining 2019-yilda kuzatuvlari metan darajasining g‘ayritabiiy o‘sishini qayd etdi. Bundan tashqari, hozirda uning kontsentratsiyasi 2013 yilda qayd etilgan gaz darajasidan uch baravar yuqori ekanligi ma'lum bo'ldi. Va keyin yana ham sirli narsa yuz berdi - metan konsentratsiyasi yana fon qiymatlariga tushdi.

Metan topishmoq hali ham aniq javobga ega emas. Ba'zi versiyalarga ko'ra, rover krater tubida joylashgan bo'lishi mumkin, unda metanning er osti manbai mavjud va uning chiqishi sayyoramizning tektonik faolligi bilan bog'liq.

Biroq, biosignatures juda noaniq bo'lishi mumkin. Masalan, 2020-yil sentabr oyida Kardiff universiteti jamoasi Venerada anaerob bakteriyalar metabolizmida ishtirok etadigan maxsus fosfor birikmasi bo‘lgan fosfin gazi izlarini aniqladi.

2019-yilda kompyuter simulyatsiyasi shuni ko‘rsatdiki, tirik organizmlar faoliyati natijasidan tashqari, qattiq yadroli sayyoralarda fosfin hosil bo‘lishi mumkin emas. Va Venerada topilgan fosfin miqdori bu xato yoki tasodifiy nopoklik emasligini tasdiqladi.

Ammo bir qator olimlar bu kashfiyotga shubha bilan qarashadi. Astrobiolog va fosforning pasaytirilgan holatlari bo'yicha mutaxassis Metyu Pasek kompyuter simulyatsiyalarida hisobga olinmagan ba'zi ekzotik jarayonlar mavjudligini taklif qildi. Aynan u Venerada sodir bo'lishi mumkin edi. Pasekning qoʻshimcha qilishicha, olimlar hali ham Yerdagi hayot fosfinni qanday ishlab chiqarishi va uni umuman organizmlar tomonidan ishlab chiqariladimi yoki yoʻqligini bilishmaydi.

Toshga ko'milgan

Yana Mars bilan bog'liq bo'lgan hayotning yana bir mumkin bo'lgan belgisi - bu sayyoradan olingan namunalarda tirik mavjudotlarning qoldiqlariga o'xshash g'alati tuzilmalarning mavjudligi. Bularga mars meteoriti ALH84001 kiradi. U Marsdan taxminan 13 000 yil oldin uchgan va 1984 yilda Antarktidadagi Allan tepaliklari (ALH - Allan tepaliklari) atrofida qorda yurgan geologlar tomonidan Antarktidada topilgan.

Ushbu meteorit ikkita xususiyatga ega. Birinchidan, bu o'sha "ho'l Mars" davridagi, ya'ni suv bo'lishi mumkin bo'lgan davrdagi jinslarning namunasidir. Ikkinchisi - unda toshga aylangan biologik ob'ektlarni eslatuvchi g'alati tuzilmalar topilgan. Bundan tashqari, ularda organik moddalar izlari borligi ma'lum bo'ldi! Biroq, bu "tolga qolgan bakteriyalar" ning quruqlikdagi mikroorganizmlarga hech qanday aloqasi yo'q.

Ular har qanday quruqlikdagi uyali hayot uchun juda kichikdir. Biroq, bunday tuzilmalar hayotning o'tmishdoshlariga ishora qilishi mumkin. 1996 yilda NASA Jonson markazi xodimi Devid Makkey va uning hamkasblari meteoritda psevdomorflar deb ataladigan narsalarni topdilar - bu biologik jismning shakliga taqlid qiluvchi g'ayrioddiy kristalli tuzilmalar.

1996 yilgi e'londan ko'p o'tmay, Arizona universitetining sayyorashunos olimi Timoti Svindl 100 dan ortiq olimlar o'rtasida norasmiy so'rov o'tkazdi va ilmiy hamjamiyat bu da'volarga qanday munosabatda bo'lishini bilish uchun.

Ko'pgina olimlar McKay guruhining da'volariga shubha bilan qarashdi. Xususan, bir qator tadqiqotchilar bu qo'shimchalar vulqon jarayonlari natijasida paydo bo'lishi mumkinligini ta'kidladilar. Yana bir e'tiroz tuzilmalarning juda kichik (nanometr) o'lchamlari bilan bog'liq edi. Biroq, tarafdorlar Yerda nanobakteriyalar topilganiga e'tiroz bildirishdi. Zamonaviy nanobakteriyalarning ALH84001 ob'ektlaridan tubdan farqlanmasligini ko'rsatadigan ish mavjud.

Munozara Venera fosfinidagi kabi sabablarga ko'ra boshi berk ko'chaga kirib qoldi: bizda bunday tuzilmalar qanday paydo bo'lishi haqida hali ham kam tasavvurga egamiz. O'xshashlik tasodif emasligiga hech kim kafolat bera olmaydi. Bundan tashqari, Yerda keratit kabi kristallar mavjud bo‘lib, ularni hatto oddiy mikroblarning (kam o‘rganilgan nanobakteriyalar haqida ham) “tolga aylangan” qoldiqlaridan ajratish qiyin.

Erdan tashqaridagi hayotni izlash o'z soyangiz ortidan yugurishga o'xshaydi. Ko'rinib turibdiki, javob oldimizda, biz faqat yaqinlashishimiz kerak. Ammo u uzoqlashadi, yangi murakkabliklar va zahiralarga ega bo'ladi. Fan shunday ishlaydi - "noto'g'ri pozitivlarni" yo'q qilish orqali. Agar spektral tahlil noto'g'ri ishlasa nima bo'ladi? Agar Marsdagi metan faqat mahalliy anomaliya bo'lsa-chi? Agar bakteriyalarga o'xshash tuzilmalar tabiatning o'yini bo'lsa-chi? Barcha shubhalarni butunlay inkor etib bo'lmaydi.

Koinotda hayotning o'choqlari doimo paydo bo'lishi mumkin - u erda va u erda. Biz esa teleskoplarimiz va spektrometrlarimiz bilan uchrashuvga doim kechikamiz. Yoki, aksincha, biz juda erta kelamiz. Ammo, agar siz Kopernik printsipiga ishonsangiz, ya'ni butun olam bir hil va erdagi jarayonlar boshqa joyda sodir bo'lishi kerak, ertami-kechmi biz kesishamiz. Bu vaqt va texnologiya masalasi.